Решить задачу.
78 литров этана прохлорировали с образованием моногалогенпроизводного соединения, с которым затем с помощью металлического
натрия
провели синтез Вюрца. Рассчитать необходимую для синтеза Вюрца массу натрия (выход веществ считать 100%).
Ответы
Ответ:Для проведения синтеза Вюрца необходимо наличие галогенпроизводного соединения и металлического натрия.
Из условия задачи известно, что было использовано 78 литров этана для получения галогенпроизводного соединения. Точная масса этана неизвестна, поэтому для решения задачи будем использовать его плотность. Плотность этана при нормальных условиях составляет около 0,77 г/мл.
Объем 78 л этана равен 78000 мл. Масса этана равна его плотности умноженной на объем:
масса этана = 0,77 г/мл x 78000 мл = 60060 г
Для проведения синтеза Вюрца необходимо взаимодействовать 1 моль галогенпроизводного соединения с 2 молями металлического натрия. Так как необходимо знать массу натрия, то сначала нужно определить количество молей галогенпроизводного соединения.
Масса галогенпроизводного соединения равна массе этана, потому что все 78 л этана были использованы для его получения. Молярная масса этана составляет 30 г/моль, а молярная масса галогенпроизводного соединения неизвестна, поэтому обозначим ее буквой M.
Масса галогенпроизводного соединения = масса этана = 60060 г
Количество молей галогенпроизводного соединения можно определить по формуле:
количество молей = масса / молярная масса
количество молей галогенпроизводного соединения = 60060 г / M
Для проведения синтеза Вюрца необходимо взять в 2 раза больше металлического натрия, чем моль галогенпроизводного соединения. То есть, количество молей натрия, необходимых для синтеза Вюрца, равно:
количество молей натрия = 2 x количество молей галогенпроизводного соединения = 2 x (60060 г / M) / 23 г/моль
где 23 г/моль - молярная масса натрия.
Таким образом, количество молей натрия, необходимых для синтеза Вюрца, равно 5226,96 / M.Для проведения синтеза Вюрца требуется 1 моль моногалогенпроизводного соединения и 1 моль металлического натрия. Таким образом, для синтеза нужно знать количество полученного моногалогенпроизводного соединения.
Масса моногалогенпроизводного соединения равна массе этана, прошлорированного в реакции, разделенной на молярную массу моногалогенпроизводного соединения:
m (моногалогенпроизводного соединения) = m (этана) / M (моногалогенпроизводного соединения)
M (моногалогенпроизводного соединения) можно определить, зная его химическую формулу. Например, если это хлорэтан (С2Н5Сl), то M (моногалогенпроизводного соединения) = 64 г/моль.
m (моногалогенпроизводного соединения) = 78 л * 1.36 г/л / 64 г/моль = 1.66 моль
Таким образом, для синтеза Вюрца потребуется 1.66 моль металлического натрия.
Масса металлического натрия можно рассчитать, умножив его молярную массу на количество молей:
m (Na) = M (Na) * n (Na) = 23 г/моль * 1.66 моль = 38.18 г
Ответ: для синтеза Вюрца потребуется около 38.18 г металлического натрия.
Объяснение: